精品解析：重庆市璧山来凤中学校等校2025-2026学年高二下学期期末物理试题

高二下期物理试题卷 注意事项： 1．时间：75分钟，满分：100分。试题卷总页数：6页。 2．所有题目必须在答题卷上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。 3．需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑，需要书写的地方一律用0.5 mm签字笔。 4．答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卷规定的位置上。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。） 1. 我国研制的055新型防空驱逐舰采用“双波段（X波段和S波段）”雷达系统，雷达发射的X波段的频率为8 GHz~12 GHz，S波段的频率为2 GHz~4 GHz，下列说法正确的是（　　） A. X波段的频率比紫外线的频率大 B. 在真空中S波段的波长比X波段的长 C. 在真空中X波段的传播速度大于S波段的传播速度 D. 在真空中X波段的传播速度小于S波段的传播速度 2. 日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象 B. 正在鸣笛的火车向我们驶来，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 C. 光导纤维利用了光的全反射原理，其内芯采用光密介质，外套采用光疏介质 D. 筷子竖直插入装有水的薄圆柱形玻璃杯中，看上去筷子发生了侧移是光的干涉现象 3. 重庆作为全国著名的“火炉城市”，夏季某日清晨气温较高，上午温度逐渐升高，夜间雨后温度骤降，PM2.5值也随之降低。根据所给信息，下列说法正确的是（　　） A. 空气中直径为2.5微米的颗粒的运动是热运动 B. 上午随温度升高，空气中速率较大的分子占比呈增加趋势 C. 当夜间温度骤降，水蒸气液化为露珠的过程中内能不变 D. 当夜间温度骤降，水蒸气液化为露珠的过程中分子间距增大 4. 在获悉法拉第发现电磁感应现象之后，楞次立即开始进行实验研究，并于1834年提出楞次定律。下面几种现象描述正确的是（　　） A. 图甲中，条形磁铁靠近线圈时电子秤示数减小 B. 图乙中，条形磁铁靠近铝环时铝环会向左摆动 C. 图丙中，通电直导线的电流增大时矩形线框会向左移动 D. 图丁中，调整滑片P到某一位置再闭合开关的瞬间，线圈N中有感应电流 5. 如图甲所示为一单匝线圈的简易发电机示意图，发电机与灯泡相连，灯泡两端接有电压表，从图示位置开始计时，该发电机在稳定工作时产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知灯泡的电阻为R，电压表为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为U0 B. 电动势的表达式为 C. 灯泡的功率为 D. t=1×10-2 s时，穿过线圈的磁通量变化率为0 6. 如图，理想变压器输入端C、D接入电压有效值恒定的交流电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，灯泡L1、L2始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A. L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B. L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C. L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D. L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 7. 某三棱镜的横截面为等腰三角形，，边长为，空气中一束包含a、b两种单色光的细光束沿平行于方向照射到边的中点O，经三棱镜折射后分成a、b两束单色光（部分光路图如图所示）。其中，b单色光从O点入射后的折射光平行于。已知光在真空中传播速度为c。（不考虑面的反射）下列结论正确的是（　　） A. 在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b大 B. 单色光b在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足 C. 若用单色光a、b分别通过同一单缝衍射装置，单色光a的中央亮纹间距比b的大 D. 仅改变入射光在边上入射点的位置，b光在该三棱镜中的传播时间始终为 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r（平衡位置为r0）的关系图像如图所示，纵坐标未知。已知甲图与横坐标交点为r0，乙图最低点对应的横坐标为r0，取无穷远处分子势能Ep=0。下列说法正确的是（　　） A. 甲图像为分子力F与分子间距离r的关系图像 B. 当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先变大再变小 C. 当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先做负功再做正功 D. 当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子势能先变小再变大 9. 如图所示，a、b、c是水面上的三个点，ab=16cm，ac=12cm，ab⊥ac。在t=0时刻，两振动片以相同的频率f=1Hz周期性地触动a、b两点，使a、b两点同时开始向上起振，且a、b两点的振幅相等，两波源发出的波在水面上能够形成稳定的干涉图样，t=3s时c点开始起振。则下列说法正确的是（　　） A. 两波源发出的波波长均为0.02m B. 两波源发出的波波长均为0.04m C. ab连线上（除a、b外）共有7个振幅极大的点 D. ab连线上（除a、b外）共有8个振幅极大的点 10. 光滑水平面上有一宽度为2L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，俯视图如图所示。在紧靠磁场边界处，有一边长为L的正六边形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力使线框以速度v向右匀速穿过该磁场区域，以图中线框右端初始位置为坐标原点，电流沿逆时针方向时的电动势E为正，安培力向右为正。则以下关于线框中的感应电动势E、所受安培力F随水平位移变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。） 11. 如图1所示：某同学对以下实验装置进行调节并观察实验现象： （1）图2中甲、乙图是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是___________。（选填“甲”或者“乙”） （2）在实验中，仅将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变___________。（选填“宽”或者“窄”） （3）若实验前已获知的数据有：双缝间的间距为，双缝到屏的距离为。经测量，相邻两条亮条纹间的距离为。请写出计算该光波长大小的表达式___________。 12. 某同学应用单摆原理测量窗上沿到房顶的高度。如图所示，正在修建的房顶固定的一根不可伸长的细线沿墙壁边缘垂到三楼窗沿下方，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，他打开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动，球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为l，当地重力加速度为g： （1）为减小实验误差，测量小球振动周期的计时起点应选在____________点（选填“A”或“B”）。 （2）小球由B→C→B间往返一次的时间为____________（用题中已知物理量表示）。 （3）若球心到窗上沿的距离l=1 m，从小球第1次通过图中的B点开始计时，第41次通过B点用时70 s，则小球运动的周期T=____________s；房顶到窗上沿的高度h=____________m（取当地重力加速度大小g=π2）。 四、计算题（本题共3小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分，要求写出必要的文字说明和重要的步骤，只写出最后结果不得分。） 13. 如图甲所示，一列简谐横波沿水平直线从左往右传播，a、b为介质中相距30 m的两个质点，某时刻a、b两质点正好都经过平衡位置，a质点振动方向向上，b质点振动方向向下且a、b间只有一个波峰。已知这列波波源做简谐振动的图像如图乙所示，求： （1）在40 s内位于波源的质点运动的路程； （2）该简谐横波传播的速度大小。 14. 如图所示为我国某地远距离输电示意图，其中水电站发电机的输出功率为60 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制为5 kW（即用户得到的功率为55 kW）。求： （1）输电线上通过的电流； （2）升压变压器的匝数比； （3）降压变压器的匝数比。 15. 如图所示，两平行光滑的金属导轨间距L=1 m，其中左侧OA、O′A′段为半径R=5 m的四分之一圆弧，中间AD、A′D′段水平，右侧DC、D′C′段与水平面夹角θ=37°且足够长。水平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1 T，导体棒a、b长度均与导轨宽度相同，棒a质量m1=2 kg，电阻R1=0.5 Ω；棒b质量m2=1 kg，电阻R2=1.5 Ω。初始时刻，棒b静置于导轨上，棒a从圆弧顶端OO′位置由静止释放，a、b棒始终不发生碰撞，导体棒b在DD′位置离开磁场时速度vb=6 m/s。两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接处的能量损失、感应电流产生的磁场以及导轨的电阻，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度g=10 m/s2。 （1）求导体棒a刚进入水平轨道时的加速度大小； （2）求从导体棒b开始运动到出磁场过程中，回路中产生的焦耳热； （3）若在导体棒b离开磁场的时间内，对棒a施加一水平向左的恒力F=1.58 N，恰好能使a、b都不再离开磁场，最后静止。求棒a在恒力F作用过程中通过的位移大小及b停下位置距DD′的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二下期物理试题卷 注意事项： 1．时间：75分钟，满分：100分。试题卷总页数：6页。 2．所有题目必须在答题卷上作答，在试题卷、草稿纸上答题无效。 3．需要填涂的地方，一律用2B铅笔涂满涂黑，需要书写的地方一律用0.5 mm签字笔。 4．答题前，务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卷规定的位置上。 第Ⅰ卷 选择题 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。） 1. 我国研制的055新型防空驱逐舰采用“双波段（X波段和S波段）”雷达系统，雷达发射的X波段的频率为8 GHz~12 GHz，S波段的频率为2 GHz~4 GHz，下列说法正确的是（　　） A. X波段的频率比紫外线的频率大 B. 在真空中S波段的波长比X波段的长 C. 在真空中X波段的传播速度大于S波段的传播速度 D. 在真空中X波段的传播速度小于S波段的传播速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．紫外线的频率为量级，波段的频率为，远小于紫外线的频率，故A错误； B．真空中电磁波的传播速度均为光速，由，可知，波长与频率成反比，波段频率小于波段频率，因此波段波长大于波段波长，故B正确； CD．真空中不同频率的电磁波传播速度均为光速，波段与波段的传播速度相等，故C错误，D错误。 故选B。 2. 日常生活和科技中处处蕴含物理知识，下列说法正确的是（　　） A. 雨后路面上的油膜形成彩色的条纹，是光的衍射现象 B. 正在鸣笛的火车向我们驶来，我们听到的声波频率与该波源的频率相比变小 C. 光导纤维利用了光的全反射原理，其内芯采用光密介质，外套采用光疏介质 D. 筷子竖直插入装有水的薄圆柱形玻璃杯中，看上去筷子发生了侧移是光的干涉现象 【答案】C 【解析】 【详解】A．雨后路面油膜的彩色条纹是光的薄膜干涉现象，由油膜上下表面反射的两束相干光叠加形成，不是光的衍射，故A错误； B．根据多普勒效应，当波源向观察者靠近时，观察者接收到的声波频率高于波源固有频率，因此正在鸣笛的火车向我们驶来，我们听到的频率变大，故B错误； C．光导纤维利用光的全反射原理传输信号，全反射发生的条件之一是光从光密介质射向光疏介质，因此内芯为光密介质、外套为光疏介质，故C正确； D．插入水中的筷子看上去侧移，是光从水中射入空气时传播方向发生偏折的折射现象，不是干涉，故D错误。 故选C。 3. 重庆作为全国著名的“火炉城市”，夏季某日清晨气温较高，上午温度逐渐升高，夜间雨后温度骤降，PM2.5值也随之降低。根据所给信息，下列说法正确的是（　　） A. 空气中直径为2.5微米的颗粒的运动是热运动 B. 上午随温度升高，空气中速率较大的分子占比呈增加趋势 C. 当夜间温度骤降，水蒸气液化为露珠的过程中内能不变 D. 当夜间温度骤降，水蒸气液化为露珠的过程中分子间距增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．热运动是分子的无规则运动，直径为2.5微米的颗粒是宏观固体小颗粒，其运动属于布朗运动，不是分子热运动，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，根据分子速率分布规律，温度升高时，分子平均动能增大，速率较大的分子占比呈增加趋势，故B正确； C．水蒸气液化为露珠的过程中放出热量，温度降低，分子平均动能减小，同时分子势能也减小，内能减小，故C错误； D．气体分子间距远大于液体分子间距，水蒸气液化为露珠的过程中，分子间距减小，故D错误。 故选B。 4. 在获悉法拉第发现电磁感应现象之后，楞次立即开始进行实验研究，并于1834年提出楞次定律。下面几种现象描述正确的是（　　） A. 图甲中，条形磁铁靠近线圈时电子秤示数减小 B. 图乙中，条形磁铁靠近铝环时铝环会向左摆动 C. 图丙中，通电直导线的电流增大时矩形线框会向左移动 D. 图丁中，调整滑片P到某一位置再闭合开关的瞬间，线圈N中有感应电流 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，条形磁铁靠近线圈时，根据楞次定律的“来拒去留”，线圈会对磁铁产生向上的排斥力，反过来磁铁对线圈产生向下的压力，因此电子秤的示数应该增大，故A错误； B．图乙中，条形磁铁靠近铝环时，根据楞次定律，铝环会受到排斥力，应该向右摆动，故B错误； C．图丙中，通电直导线的电流方向向上，线框所在区域的磁场方向垂直纸面向里。当直导线电流增大时，穿过线框的磁通量增加，根据楞次定律，线框中产生逆时针方向的感应电流。线框左边受到的安培力向右，右边受到的安培力向左，由于左边离导线更近，磁场更强，所以向右的力大于向左的力，矩形线框整体会向右移动，故C错误； D．图丁中，调整滑片P到某一位置再闭合开关的瞬间，线圈M中的电流从无到有，穿过线圈N的磁通量发生变化，因此线圈中会产生感应电流，故D正确。 故选D。 5. 如图甲所示为一单匝线圈的简易发电机示意图，发电机与灯泡相连，灯泡两端接有电压表，从图示位置开始计时，该发电机在稳定工作时产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。已知灯泡的电阻为R，电压表为理想电表。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为U0 B. 电动势的表达式为 C. 灯泡的功率为 D. t=1×10-2 s时，穿过线圈的磁通量变化率为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压表测量交变电压的有效值，正弦式交变电压的有效值为，故A错误； B．由图可知周期为 角速度为= 电动势的最大值为，故瞬时值表达式为，故B错误； C．正弦式交变电压的有效值为 灯泡的功率为，故C错误； D．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的大小反映磁通量的变化率。当时，电动势为零，故穿过线圈的磁通量变化率为零，故D正确。 故选D。 6. 如图，理想变压器输入端C、D接入电压有效值恒定的交流电源，灯泡L1、L2的阻值始终与定值电阻R0的阻值相同。在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，灯泡L1、L2始终发光且工作在额定电压以内，下列说法正确的是（　　） A. L1先变暗后变亮，L2一直变亮 B. L1先变亮后变暗，L2一直变亮 C. L1先变暗后变亮，L2先变亮后变暗 D. L1先变亮后变暗，L2先变亮后变暗 【答案】A 【解析】 【详解】副线圈总电阻为 则在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，副线圈的总电阻先增大后减小，根据等效电阻关系有 则等效电阻先增大后减小，根据欧姆定律可知， 则，均先减小后增大，先变暗后变亮 根据 由于先减小后增大，则副线圈的电压先增大后减小，通过的电流为 则在滑动变阻器R的滑片从a端滑动到b端的过程中，逐渐减小，副线圈的电压增大过程中增大；在副线圈的电压减小过程中，通过的电流为 逐渐增大，则越来越小，则 则L1先变暗后变亮，L2一直变亮。 故选A。 7. 某三棱镜的横截面为等腰三角形，，边长为，空气中一束包含a、b两种单色光的细光束沿平行于方向照射到边的中点O，经三棱镜折射后分成a、b两束单色光（部分光路图如图所示）。其中，b单色光从O点入射后的折射光平行于。已知光在真空中传播速度为c。（不考虑面的反射）下列结论正确的是（　　） A. 在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b大 B. 单色光b在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足 C. 若用单色光a、b分别通过同一单缝衍射装置，单色光a的中央亮纹间距比b的大 D. 仅改变入射光在边上入射点的位置，b光在该三棱镜中的传播时间始终为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据折射定律 可知b光的折射率小于a光的折射率，根据 可知在该三棱镜中，单色光a的传播速度比b小，故A错误； B．由几何关系知a、b复合光的入射角为，b光的折射角为，则b光的折射率为 则单色光b在该三棱镜中发生全反射的临界角C满足 故B错误； C．由A选项可知，a光折射率大于b光折射率，则a光频率大于b光频率，根据 可知a光的波长小于b光波长，可知若用单色光a、b分别通过同一单缝衍射装置，单色光a的相邻亮纹间距比b的小，故C错误； D．如图所示 改变入射光在边上入射点的位置，由于入射角始终为，所以折射光b始终平行于AC，根据B选项可知，b光在BC边会发生全反射，因为，可得 因为 所以 所以 在平行四边形中 在等腰中 所以从边上任意位置射入的光线，b光的路径等于AC的长度，则 又 解得 故D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8. 分子间作用力F、分子势能Ep与分子间距离r（平衡位置为r0）的关系图像如图所示，纵坐标未知。已知甲图与横坐标交点为r0，乙图最低点对应的横坐标为r0，取无穷远处分子势能Ep=0。下列说法正确的是（　　） A. 甲图像为分子力F与分子间距离r的关系图像 B. 当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先变大再变小 C. 当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子力先做负功再做正功 D. 当分子间距离从0.9r0增大到10r0的过程中，分子势能先变小再变大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当分子间距时，分子力，对应图像与横轴交点为；分子势能​在时最小，对应图像最低点横坐标为​，因此甲图为分子力与的关系图像，故A正确； B．当从增大到的过程中：斥力在段逐渐减小到0，后引力先增大、再减小趋近于0，因此分子力大小的变化是先减小、再增大、再减小，故B错误； C．​段分子力为斥力，距离增大时，分子力方向与位移方向一致，分子力做正功；​段分子力为引力，距离增大时，分子力方向与位移方向相反，分子力做负功，因此分子力先做正功、再做负功，故C错误； D．分子势能变化满足：分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增大，结合C的分析，分子势能先变小、后变大，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示，a、b、c是水面上的三个点，ab=16cm，ac=12cm，ab⊥ac。在t=0时刻，两振动片以相同的频率f=1Hz周期性地触动a、b两点，使a、b两点同时开始向上起振，且a、b两点的振幅相等，两波源发出的波在水面上能够形成稳定的干涉图样，t=3s时c点开始起振。则下列说法正确的是（　　） A. 两波源发出的波波长均为0.02m B. 两波源发出的波波长均为0.04m C. ab连线上（除a、b外）共有7个振幅极大的点 D. ab连线上（除a、b外）共有8个振幅极大的点 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由于在同种介质中传播，所以两列波的波速均为 波的周期为 波长为λ=vT=4×1cm=4cm=0.04m，故A错误，B正确； CD．ab连线上（除a、b外）振幅极大的点到两波源的波程差需满足等于波长的整数倍，即Δs1=nλ，根据几何关系可知-16cm＜Δs1＜16cm 解得-4＜n＜4，又因为n取整数，所以n=±3，±2，±1，0，即ab连线上（除a、b外）共有7个振幅极大的点，故D错误，C正确。 故选BC。 10. 光滑水平面上有一宽度为2L的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向下，俯视图如图所示。在紧靠磁场边界处，有一边长为L的正六边形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力使线框以速度v向右匀速穿过该磁场区域，以图中线框右端初始位置为坐标原点，电流沿逆时针方向时的电动势E为正，安培力向右为正。则以下关于线框中的感应电动势E、所受安培力F随水平位移变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据楞次定律可知线框进入磁场过程中，电流方向沿逆时针，线框出磁场过程中，电流沿顺时针方向，则感应电动势先正，后负；设六边形的内角为，根据法拉第电磁感应定律可知 可知进、出磁场时，电动势先均匀增大，当有效长度达到后保持不变，再逐渐减小，电动势变化如图A，故A正确，B错误； CD．根据楞次定律的“来拒去留”可知，安培力方向向左； 根据安培力公式 根据数学方法求导可知，初始时图像斜率逐渐增大，故C正确，D错误； 故选AC。 第Ⅱ卷 非选择题 三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分。） 11. 如图1所示：某同学对以下实验装置进行调节并观察实验现象： （1）图2中甲、乙图是光的条纹形状示意图，其中干涉图样是___________。（选填“甲”或者“乙”） （2）在实验中，仅将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变___________。（选填“宽”或者“窄”） （3）若实验前已获知的数据有：双缝间的间距为，双缝到屏的距离为。经测量，相邻两条亮条纹间的距离为。请写出计算该光波长大小的表达式___________。 【答案】 ①. 甲 ②. 宽 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]双缝干涉条纹特点是等间距、等宽度、等亮度；衍射条纹特点是中间宽两边窄、中间亮、两边暗，且不等间距；根据此特点知甲图是干涉条纹； （2）[2]将滤光片由蓝色的换成红色的，频率减小，波长变长。根据双缝干涉条纹的间距公式 可知，则干涉条纹间距变宽 （3）[3]已知双缝间的间距为，双缝到屏的距离为。经测量，相邻两条亮条纹间的距离为，根据双缝干涉条纹的间距公式 可得 【点睛】熟悉干涉条纹与衍射条纹的区别与特点。掌握常见单色光的波长关系，根据双缝干涉条纹的间距公式分析间距与波长的关系。 12. 某同学应用单摆原理测量窗上沿到房顶的高度。如图所示，正在修建的房顶固定的一根不可伸长的细线沿墙壁边缘垂到三楼窗沿下方，先将线的下端系上一个小球，发现当小球静止时，细线恰好与窗子上沿接触且保持竖直，他打开窗子，让小球在垂直于墙的竖直平面内摆动，球在最低点B时，球心到窗上沿的距离为l，当地重力加速度为g： （1）为减小实验误差，测量小球振动周期的计时起点应选在____________点（选填“A”或“B”）。 （2）小球由B→C→B间往返一次的时间为____________（用题中已知物理量表示）。 （3）若球心到窗上沿的距离l=1 m，从小球第1次通过图中的B点开始计时，第41次通过B点用时70 s，则小球运动的周期T=____________s；房顶到窗上沿的高度h=____________m（取当地重力加速度大小g=π2）。 【答案】（1）B （2） （3） ①. 3.5 ②. 5.25 【解析】 【小问1详解】 为减小实验误差，测量小球振动周期的计时起点应选在B点。 【小问2详解】 小球由B→C→B间往返一次的时间为 【小问3详解】 小球运动的周期 根据 解得h=5.25m 四、计算题（本题共3小题，13题10分，14题14分，15题18分，共42分，要求写出必要的文字说明和重要的步骤，只写出最后结果不得分。） 13. 如图甲所示，一列简谐横波沿水平直线从左往右传播，a、b为介质中相距30 m的两个质点，某时刻a、b两质点正好都经过平衡位置，a质点振动方向向上，b质点振动方向向下且a、b间只有一个波峰。已知这列波波源做简谐振动的图像如图乙所示，求： （1）在40 s内位于波源的质点运动的路程； （2）该简谐横波传播的速度大小。 【答案】（1）80cm （2）5m/s 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，波源的振幅和周期分别为， 因此40 s为10个周期，故路程为 【小问2详解】 由题可知，如图所示 则 解得 此时波速为 14. 如图所示为我国某地远距离输电示意图，其中水电站发电机的输出功率为60 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升高电压后向远处输电，输电线总电阻为8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V。要求在输电线上损失的功率控制为5 kW（即用户得到的功率为55 kW）。求： （1）输电线上通过的电流； （2）升压变压器的匝数比； （3）降压变压器的匝数比。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 输电线上的损失功率满足 代入数据解得 【小问2详解】 理想升压变压器的输出功率等于发电机的输出功率，由，可得升压变压器的输出电压 代入数据得= 理想变压器的电压与匝数满足= 代入、 整理得== 【小问3详解】 输电线上的电压损失为 降压变压器的输入电压为 理想变压器的电压与匝数满足= 代入、 整理得== 15. 如图所示，两平行光滑的金属导轨间距L=1 m，其中左侧OA、O′A′段为半径R=5 m的四分之一圆弧，中间AD、A′D′段水平，右侧DC、D′C′段与水平面夹角θ=37°且足够长。水平导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1 T，导体棒a、b长度均与导轨宽度相同，棒a质量m1=2 kg，电阻R1=0.5 Ω；棒b质量m2=1 kg，电阻R2=1.5 Ω。初始时刻，棒b静置于导轨上，棒a从圆弧顶端OO′位置由静止释放，a、b棒始终不发生碰撞，导体棒b在DD′位置离开磁场时速度vb=6 m/s。两导体棒与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，不计导体棒通过水平轨道与圆弧和倾斜导轨连接处的能量损失、感应电流产生的磁场以及导轨的电阻，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取重力加速度g=10 m/s2。 （1）求导体棒a刚进入水平轨道时的加速度大小； （2）求从导体棒b开始运动到出磁场过程中，回路中产生的焦耳热； （3）若在导体棒b离开磁场的时间内，对棒a施加一水平向左的恒力F=1.58 N，恰好能使a、b都不再离开磁场，最后静止。求棒a在恒力F作用过程中通过的位移大小及b停下位置距DD′的距离。 【答案】（1） （2）33J （3）9.68m，8m 【解析】 【小问1详解】 根据题意，导体棒由释放到过程中，由机械能守恒定律有 导体棒刚进入磁场时，有， 导体棒受到的安培力大小为 导体棒刚进入磁场时的加速度 解得 【小问2详解】 从开始运动到出磁场过程中，、组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 解得 【小问3详解】 ①从离开磁场在斜面上运动到再次进入磁场过程，根据对称性有 该时间内对导体棒由动量定理可得 又有， 从返回磁场到二者均静止过程，对、系统，由动量守恒定律有 联立解得时间内的位移为 ②从返回磁场到静止过程中，对导体棒根据动量定理有 且 联立可得 由 可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $